預(yù)焙陽(yáng)極生塊生產(chǎn)中影響瀝青加入量的因素分析

徐光瑞

摘要：瀝青是預(yù)焙陽(yáng)生塊生產(chǎn)中的粘結(jié)劑，其用量的多少直接關(guān)系到生塊的內(nèi)在、和外在質(zhì)量及生產(chǎn)成本的高低，瀝青的使用量受多種因素的影響，本文就針對(duì)影響瀝青使用量的因素進(jìn)行分析，以利在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：陽(yáng)極生塊；瀝青；因素分析

0 前言

在預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)過(guò)程中，瀝青作為一種粘結(jié)劑是生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的一種原料，瀝青加入量的多少，直接影響著生產(chǎn)成本及陽(yáng)極生塊的質(zhì)量，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于變化因素太多，原料煅后焦的質(zhì)量、配料原料的粒度、純度、配方中各粒級(jí)料的用量及混捏溫度、時(shí)間等因素的變化都會(huì)影響瀝青用量的變化，瀝青量的變化也會(huì)直接影響到成型生塊的內(nèi)在及外觀質(zhì)量，對(duì)后續(xù)工序焙燒生產(chǎn)的曲線變化及熟塊質(zhì)量也會(huì)造成，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，現(xiàn)對(duì)影響瀝青加入量的因素進(jìn)行總結(jié)分析，以供參考。

1 原料煅后焦

生產(chǎn)陽(yáng)極所用原料煅后焦根據(jù)結(jié)構(gòu)和外觀可分為針狀焦、海綿焦和彈丸焦3種：（1）針狀焦，具有明顯的針狀結(jié)構(gòu)和纖維紋理，主要用作煉鋼中的高功率石墨電極和超高功率石墨電極，由于針狀焦在硫含量、灰分、揮發(fā)分和真密度等方面有嚴(yán)格質(zhì)量指標(biāo)要求，所以對(duì)針狀焦的生產(chǎn)工藝和原料都有特殊的要求；（2）海綿焦，化學(xué)反應(yīng)性高，雜質(zhì)含量低，主要用于煉鋁工業(yè)及炭素行業(yè)。蜂窩狀焦是一 種多孔焦，具有一定的彈性和可壓縮性，對(duì)瀝青的吸附量大；（3）彈丸焦或球狀焦：形狀呈圓球形，直徑0.6-30mm，一般是由高硫、高瀝青質(zhì)渣油生產(chǎn)，是一種結(jié)構(gòu)致密，雜質(zhì)含量較大，孔度小，可壓縮性低，對(duì)瀝青的吸附量小，生產(chǎn)上一般不用來(lái)生產(chǎn)炭陽(yáng)極，主要作為一種工業(yè)燃料使用。炭陽(yáng)極生產(chǎn)所用的煅后焦主要為蜂窩狀焦，有時(shí)也含有一定量的彈丸焦。

2 各粒級(jí)料的粒度、純度

某公司生產(chǎn)陽(yáng)極生塊主要采用中顆粒配方，原料粒級(jí)為6-3mm、3-1mm、1-0mm、及粉料（0.075mm），在生產(chǎn)過(guò)程中，每一種粒級(jí)料粒度、純度變化，都會(huì)對(duì)瀝青的加入量造成直接影響。6-3 mm：作為中顆粒配方中的骨架料，如果料中>6 mm或偏向6 mm的顆粒增多，會(huì)導(dǎo)致瀝青量增加；3-1 mm：在配方中作為次骨架料，其粒級(jí)料中偏向3 mm的顆粒料含量增加，也會(huì)導(dǎo)致瀝青量的增加，1-0 mm：作為填充料，主要用來(lái)填充顆粒之間的空隙，提高混合料的堆積密度及生塊的體積密度，1-0 mm中如果含有粗料量增加，將會(huì)導(dǎo)致瀝青量的增加；粉料作為一種粘結(jié)料，與瀝青混合形成一種粘結(jié)組分，對(duì)配方中各種顆粒料之間進(jìn)行連接，由于其顆粒細(xì)，比表面積大，對(duì)瀝青的吸附能力強(qiáng)，粉料對(duì)瀝青的加入量影響是最大的，一般情況下，粉料越細(xì)，對(duì)瀝青的吸附量就越大，粉料純度高，使用量大，對(duì)瀝青的消耗量也會(huì)增大，但在生產(chǎn)過(guò)程中，存在這樣一個(gè)現(xiàn)象，當(dāng)粉料純度在60%以上時(shí)，瀝青的加入量隨粉料的純度增加而增加，當(dāng)粉料純度在60%以下時(shí)，瀝青的加入量隨粉料的純度增加而減小。

3 生產(chǎn)配方

為保證生塊的質(zhì)量達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)要求，確定各顆粒料的使用比例，配方制定過(guò)程中各顆粒料的比例是否合理直接影響到瀝青的使用量，對(duì)于粗骨料顆粒，由于其比表面積相對(duì)較小，理論上對(duì)瀝青的消耗量相對(duì)較小，但還應(yīng)考慮到其顆粒體積相對(duì)較大，占有的空間大，為保證后續(xù)工序成型振壓不困難，需增加一定的瀝青量；實(shí)際生產(chǎn)中，在比例確定的情況下，粗骨料粒度增大，會(huì)導(dǎo)致瀝青量的增加，這主要是由于顆粒體積造成的；對(duì)于粉料的使用，由于其比表面積大，對(duì)瀝青的吸附量大，增加瀝青的消耗，但粉料顆粒體積小，占用的空間小，瀝青的使用量會(huì)減少，因此對(duì)粉料的使用量要同時(shí)要考慮粉料純度的范圍。在進(jìn)行配方確定各物料比例的時(shí)候，要考慮到各種物料對(duì)瀝青的吸附量的影響，同時(shí)也要考慮到各種物料對(duì)生塊內(nèi)在、外在質(zhì)量及焙燒曲線控制的影響。因?yàn)榕浞降牟缓侠頃?huì)導(dǎo)致瀝青使用量不合理，易產(chǎn)生生塊裂紋、透氣性差、強(qiáng)度、體密度不達(dá)標(biāo)，電解過(guò)程出現(xiàn)掉渣、裂紋、掉塊等現(xiàn)象。

4 混捏溫度

溫度是炭陽(yáng)極生塊生產(chǎn)過(guò)程中最關(guān)鍵的一個(gè)指標(biāo)，它主要是由粘結(jié)劑瀝青的特性所決定，在原料品種和生產(chǎn)配方確定的情況下，混捏溫度也決定著瀝青的使用量和糊料質(zhì)量的好壞。混捏的主要作用有：（1）提高各物料的溫度，蒸發(fā)物料中的水分（水與瀝青是不相融的，水分的存在，影響瀝青的浸潤(rùn)）；（2）對(duì)各種顆粒料進(jìn)行摻混，使混合均勻；（3）瀝青對(duì)物料的浸潤(rùn)，溫度的高低直接決定著浸潤(rùn)效果，也決定著糊料質(zhì)量。一般混捏溫度越高，顆粒料溫度高，有利于瀝青的浸潤(rùn)，瀝青的使用量會(huì)越小，混捏溫度越低，瀝青的浸潤(rùn)效果差，瀝青的使用量會(huì)越大，混捏溫度也不易太高，溫度太高，容易造成瀝青的氧化分解，混捏溫度太低，使瀝青使用量增大，瀝青浸潤(rùn)效果差，同時(shí)也會(huì)增加設(shè)備負(fù)荷。降低設(shè)備的使用壽命?；炷鬁囟瓤刂埔允褂脼r青溫度的10度以內(nèi)為宜。

5 混捏時(shí)間（以間歇混捏為例）

混掛時(shí)間的確定應(yīng)根據(jù)顆粒料的配方比例及混捏溫度來(lái)確定，如果加入生碎，混捏時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)，混捏時(shí)間的長(zhǎng)短，也決定了糊料的質(zhì)量和產(chǎn)量，特別是加入瀝青后的混捏時(shí)間，當(dāng)溫度高時(shí)，時(shí)間可相對(duì)縮短，溫度低時(shí)，時(shí)間可相對(duì)延長(zhǎng)，混捏時(shí)間長(zhǎng)，可使瀝青的使用量減少，時(shí)間短，瀝青的使用量增加，如果混捏溫度高，混捏時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)造成瀝青的氧化分解，導(dǎo)致生塊出模后產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重者會(huì)形成廢塊。

6 總結(jié)

生產(chǎn)是動(dòng)態(tài)的，隨著原料的品種及內(nèi)在質(zhì)量的改變、顆粒料的粒度、純度的變化，溫度的波動(dòng)等因素的變化，都會(huì)直接影響到混捏瀝青加入量的改變，從而影響到糊料的質(zhì)量改變及生塊的內(nèi)在、外觀質(zhì)量的變化，因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的各種因素的改變，實(shí)行動(dòng)態(tài)控制，根據(jù)實(shí)際出現(xiàn)的情況及時(shí)調(diào)整瀝青的使用量，以保證糊料及生塊內(nèi)在及外觀質(zhì)量的相對(duì)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]鋁用炭陽(yáng)極生產(chǎn)[Z].河南省有色金屬行業(yè)職業(yè)技能鑒定站.

[2]王平甫，宮振等編著.鋁電解炭陽(yáng)極生產(chǎn)與應(yīng)用[M].冶金工業(yè)出版社.